As alterações climáticas são uma ameaça iminente ao futuro da humanidade, mas o clima global é tão complexo que muitas vezes é difícil até ver a escala do problema. Uma das melhores formas de medir as alterações climáticas pode não ser a que se espera – porque não se trata de medir a terra ou a atmosfera. Em vez disso, para aprendermos sobre as alterações climáticas, precisamos de medir o oceano.
Conteúdo
- Nosso scorecard para mudanças climáticas
- 30 anos de medições contínuas
- Mais 10 anos de medições
- Instrumentos no satélite
- A mudança dos oceanos
- A ameaça das alterações climáticas
A subida do nível do mar não afecta apenas as comunidades costeiras, reduzindo a massa terrestre, mas também indica a questão mais ampla do aumento das temperaturas globais. Isso significa que o aumento do nível do mar é de grande importância para a NASA, que não olha apenas para outros mundos, mas também monitores a Terra do espaço. Um novo satélite de monitorização do nível do mar, Sentinel-6 Michael Freilich, foi
lançado em novembro de 2020 e tornou-se a missão de referência oficial para o aumento do nível do mar em Março deste ano, depois de substituir seu antecessor, Jason-3.“A ciência é internacional”, afirma cientista francês da NASA sobre aumento do nível do mar | Sentinela-6 Michael Freilich
Com o Sentinel-6 assumindo sua nova função, e um sucessor gêmeo, o Sentinel-6b, esperando nos bastidores para assumir o bastão quando necessário, estamos prontos para os próximos 10 anos de medições do nível do mar. Você pode até ver por si mesmo onde o Sentinel-6 está localizado na Terra agora, rastreando-o usando Aplicativo web Eyes da NASA.
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Conversamos com Josh Willis, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, cientista do projeto Sentinel-6 e Jason-3, sobre como medir o aumento do nível do mar a partir do espaço.
Nosso scorecard para mudanças climáticas
O aumento do nível do mar não é importante apenas para compreender as mudanças nos oceanos. É também uma das ferramentas mais valiosas que temos para medir as alterações climáticas como um todo. “De certa forma, é um scorecard”, disse Willis. “É o nosso scorecard de como estamos lidando com o clima.”
Isto porque grande parte do aumento da temperatura média do planeta como um todo é refletida pelo nível dos oceanos. Existem três grandes factores causados pelo homem que contribuem para a subida do nível do mar: O derretimento das camadas de gelo na Gronelândia e Antártica, o derretimento de pequenas geleiras em outras partes do globo e o aquecimento do oceano que está causando sua expandir. Esses fatores contribuem com cerca de um terço cada para o aumento total, devido à adição de mais água ao oceanos quando as geleiras e calotas polares derretem, bem como a expansão da água devido ao aumento global temperaturas. Como os oceanos cobrem grande parte do globo, acabam absorvendo grande parte do excesso de calor gerado pela atividade humana.
“Penso na subida do nível do mar como o indicador mais claro da interferência humana no clima”, disse Willis. “Os oceanos cobrem dois terços da superfície do planeta, absorvem 90% desse calor extra que é o todo causa das mudanças climáticas, e também estão absorvendo toda a água que está derretendo das geleiras e do gelo folhas. Então, eles estão realmente contando tudo em termos de como estamos mudando o clima de uma forma mais ampla.”
E o problema não é apenas o aumento do nível do mar. É que a taxa desse aumento também está aumentando.
“A taxa de ascensão dos oceanos não é constante. Na verdade, está aumentando”, disse Willis. “No início do século XX, os oceanos subiam a uma taxa de cerca de dois milímetros por ano. Nos anos 90 ou 2000, eram mais como três. E agora são quatro e cinco milímetros por ano. Portanto, a taxa de aumento mais do que duplicou nos últimos cem anos. E vai continuar a aumentar cada vez mais rápido.”
30 anos de medições contínuas
Parte da razão pela qual os dados sobre a subida do nível do mar são tão valiosos é que constituem um registo de longo prazo que tem sido recolhido desde a década de 1990. As primeiras medições globais dos oceanos a partir do espaço começaram quando a missão TOPEX/Poseidon foi lançada em 1992, seguida pelos três satélites Jason e depois pelo primeiro Sentinel.
Para manter dados consistentes que possam ser comparados ao longo dos anos, todas as missões desta série foram colocadas na mesma órbita para que tenham a mesma visão dos oceanos.
Sempre que um novo satélite substituía o seu antecessor, os dois voavam juntos durante meses. Isto permitiu uma calibração muito cuidadosa para garantir que os dados pudessem ser rastreados de forma consistente nos cinco satélites até à data.
“É realmente uma conquista incrível em termos de nosso histórico científico climático”, disse Willis.
Mais 10 anos de medições
“Temos este recorde incrível que já dura 30 anos, e o Sentinel-6 foi construído para estender esse recorde por mais 10 anos”, disse Willis. Para permitir estes 10 anos adicionais de observações, a NASA construiu não um, mas dois satélites, ambos essencialmente idênticos, para que assim que o recentemente lançado Sentinel-6 Michael Freilich chegar ao fim de sua vida útil em 2025, seu gêmeo Sentinel-6b poderá levar sobre. Isso permitirá um total de 40 anos de registos consistentes da subida do nível do mar.
“É a primeira vez que decidimos, como comunidade, fazer isto a longo prazo – comprometer-nos a fazer medições da subida do nível do mar a partir do espaço, e não apenas de um satélite de cada vez”, disse ele. “O nível do mar não vai parar de subir tão cedo, não seremos capazes de parar de medi-lo, por isso precisamos de ter esta continuidade de medições entre as missões.”
Se parece que estes satélites têm uma esperança de vida relativamente curta quando comparados com outras missões de satélite que podem durar décadas, isso está relacionado com a altitude em que operam. Quando os primeiros satélites de elevação do nível do mar foram lançados, não tínhamos uma tecnologia tão boa para determinar a posição desses satélites – e os dados de posicionamento são importantes para obter o nível do mar preciso leituras. Para permitir isto, os satélites foram lançados numa órbita muito elevada de 1.300 quilómetros, onde há muito pouca atmosfera e, portanto, muito pouca protecção contra a radiação.
Os pesquisadores querem continuar enviando satélites para esta mesma órbita para garantir medições contínuas, mas isso significa aceitar que estes satélites serão atingidos pela radiação e durarão apenas relativamente alguns anos cada.
Instrumentos no satélite
A precisão das suas leituras é o que permite ao satélite Sentinel-6 ser a ferramenta reconhecida internacionalmente para medir a subida do nível do mar. Investigadores de todas as áreas e de diferentes países concordaram que as medições tiradas do Sentinel-6 e dos seus antecessores seriam utilizadas como medição padrão para a subida do nível do mar.
Os instrumentos do Sentinel-6 são relativamente simples, pelo menos conceitualmente. Há o radar, que envia ondas de rádio até a superfície para medir a distância entre o satélite e o oceano, os sistemas de posicionamento que dão informações sobre a altitude do satélite para que possam ser subtraídas das medições do nível do mar e, em seguida, mais um instrumento importante chamado radiômetro.
O radiômetro mede a quantidade de água na atmosfera observando o brilho do oceano. A água na atmosfera afeta as ondas de rádio enviadas pelo radar, portanto, o radiômetro é necessário para corrigir isso e garantir um alto nível de precisão nas medições do nível do mar.
Esses três instrumentos, juntamente com as órbitas consistentes, são o que torna o Sentinel-6 o método mais preciso que tem para medir o aumento do nível do mar – e é por isso que é preciso o suficiente para ser a referência internacional missão.
A mudança dos oceanos
A parte mais complicada da medição da subida do nível do mar é como interpretar os dados recolhidos pelo satélite. Os oceanos não são planos, por isso o satélite calcula a média das leituras numa área de vários quilómetros quadrados para permitir isso.
Mas existem outros fatores que também afetam o nível do mar. Isto inclui o clima, uma vez que as mudanças na pressão atmosférica permitem que o mar suba quando a pressão está baixa, as marés e as correntes oceânicas, e até mesmo a gravidade das montanhas subaquáticas, que fazem com que apareçam picos no nível do mar acima eles. Os investigadores que utilizam dados do Sentinel-6 para medir a subida do nível do mar têm de ter em conta estes outros factores, considerando dados sobre as condições atmosféricas e mapas do campo gravitacional do oceano.
Todos esses outros efeitos podem fornecer dados úteis para outros campos de pesquisa. Observando a média de uma leitura em uma determinada área, os pesquisadores podem estimar o tamanho das ondas e a força dos ventos. Eles podem ver como as correntes se movem através do oceano em tempo real, porque as correntes fazem com que o oceano se incline de modo que um lado da corrente fique mais alto que o outro. Eles também podem rastrear detritos ou óleo quando são derramados no oceano.
O satélite também continua coletando dados ao passar por terra e esses dados podem ser usados para monitorar lagos e rios.
Todos os dados coletados pelo satélite estão disponíveis publicamente e são usados por pesquisadores de todo o mundo nas mais diversas áreas. Você pode encontrar os dados no Site do JPL ou em Site de dados da Terra da NASA.
A ameaça das alterações climáticas
Inundações na maré alta
Com projetos como o Sentinel-6, podemos ver diretamente a forma como o nosso clima está a mudar devido às nossas atividades como seres humanos. Podemos ver que não só o nível do mar está a subir, mas também que está a subir cada vez mais rápido, e não há indicação de que esta mudança irá abrandar ou parar tão cedo. Há um terror existencial nisso.
“Enquanto observamos o que está acontecendo com o planeta, é assustador”, disse Willis. “Já conduzimos nosso clima para um território desconhecido. E está ficando cada vez mais estranho a cada ano.”
No entanto, ele não se desespera com o futuro da humanidade. Em vez disso, ele enfatiza que o futuro do nosso planeta está nas nossas mãos.
“Ainda há espaço para esperança, porque isso é algo sobre o qual podemos fazer algo”, disse Willis. “Sabemos qual é o problema e sabemos praticamente como resolvê-lo. Não é como se houvesse um meteoro gigante vindo em direção à Terra e que vai acabar com todos nós. Na verdade, podemos fazer algo em relação às alterações climáticas, só temos de reunir vontade.”
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